内容正文:
核心素养微专题(三)
科学方法系列(2)——假说与模型
1.提出假说
(1)概念:科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说,再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
(2)特点:假说是研究者对研究结果预先赋予的答案,是一种可能的解释和说明。一种假说最终被接受或被否定,取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。提出假说通常是科学探究的重要环节,但不一定是所有的探究所必需的环节。
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2.建构模型
(1)概念:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种概括性的描述。
(2)类型
①概念模型
是指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明。体现知识的网络构架。通过概念模型的构建,有利于对概念知识的理解和联系。
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②物理模型
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型,它形象而概括地反映了所有DNA分子结构的共同特征。
③数学模型
就是用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。
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1.下列对于生物模型建立的完整过程的认识,错误的是( )
A.科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型,用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
B.一种模型最终能否被普遍接受,取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合,能否很好地解释相关现象
C.生物膜的流动镶嵌模型完美无缺
D.随着实验技术的不断创新和改进,对膜研究更加细致入微,有利于更完善地解释细胞膜的功能
C
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解析:建构模型的一般步骤是:提出问题→作出假设→用数学形式表达→检验或修正,A正确;一种模型最终能否被普遍接受,取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合,能否很好地解释相关现象,B正确;生物膜的流动镶嵌模型是否完美无缺,还有待于时间的检验,可能还会有所修正和发展,C错误;随着实验技术的不断创新和改进,对膜研究更加细致入微,有利于更完善地解释细胞膜的功能,D正确。
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2.如图是生物概念模型,则下列叙述与该模型相符的是( )
A.甲——细胞、乙——原核细胞、丙——真核细胞、
丁——病毒
B.甲——生物大分子、乙——蛋白质、丙——核苷酸、
丁——淀粉
C.甲——还原糖、乙——葡萄糖、丙——麦芽糖、丁——果糖
D.甲——原核生物、乙——大肠杆菌、丙——念珠蓝细菌、丁——酵母菌
C
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解析:细胞包括原核细胞和真核细胞,但不包括病毒,A错误;核苷酸是小分子,不属于生物大分子,B错误;葡萄糖、麦芽糖、果糖都属于还原糖,C正确;酵母菌是真菌,不属于原核生物,D错误。
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3.下列关于制作真核细胞的三维结构模型的说法,正确的是( )
A.真核细胞的三维结构模型属于概念模型
B.真核细胞的三维结构模型属于数学模型
C.拍摄洋葱表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型
D.以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型
解析:生物科学中真核细胞的三维结构模型就是一种物理模型,A、B错误;洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物,不属于物理模型,C错误;以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型,D正确。
D
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4.下面是“对细胞膜成分的探索”的部分资料,请根据资料,回答下列问题:
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(1)资料1中,欧文顿透过对现象的__________,提出“膜是由脂质组成的”结论。
解析:(1)资料1中,欧文顿透过对现象的推理分析,提出“膜是由脂质组成的”结论。
推理分析
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(2)资料2中,脂质在空气—水界面上铺展成单分子层的原因是构成磷脂分子的磷酸“头”部是亲水的,___________“尾”部是疏水的。科学家们如果用人的心肌细胞代替人的红细胞做上述实验,测得的单分子层的面积_______(填“大于”“等于”“小于”)红细胞表面积的2倍。
解析:(2)资料2中,脂质在空气—水界面上铺展成单分子层的原因是构成磷脂分子的磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。人的心肌细胞中除了细胞膜还有细胞器膜、核膜。人的红细胞只有细胞膜一种膜。因此如果用人的心肌细胞代替人的红细胞做上述实验,测得的单分子层的面积大于红细胞表面积的2倍。
脂肪酸
大于
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(3)请根据生物膜的流动镶嵌模型的基本内容,指出罗伯特森提出的模型有什么不足。
答案:①构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可运动的而不是静止的;②蛋白质嵌入、贯穿磷脂双分子层或镶在其表面,而不是在其两侧
解析:(3)罗伯特森提出的模型不足之处有①构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可运动的,而不是静止的;②蛋白质嵌入、贯